一类不确定线性系统的非脆弱鲁棒有限时间H_∞控制研究

研究了一类不确定线性系统的非脆弱鲁棒有限时间H∞控制问题,所考虑的系统具有状态不确定性,且扰动是由外部系统生成的,所设计的控制器具有非脆弱性。利用Lyapunov函数理论分析了闭环系统的有限时间可镇定性,并以线性矩阵不等式的形式给出了可解的条件。数值仿真验证了所提方法的有效性。     

地震作用下结构振动保性能鲁棒H2/H∞控制

针对建筑结构振动控制模型的不确定性,研究了被控建筑结构模型参数不确定性时的保性能鲁棒混合H2/H∞控制问题.将结构模型参数不确定性引入到被控结构状态方程的摄动矩阵之中,基于线性矩阵不等式设计了多目标保性能鲁棒混合H2/H∞鲁棒控制器.该控制器在规定的模型参数变化范围内,使得闭环控制系统同时满足H∞干扰抑制和最优H2性能.最后,以一个缩尺的多层剪切型建筑结构模型为例,给出了保性能鲁棒混合H2/H∞控制问题的设计过程,验证所提控制方法的有效性.数值分析结果表明,所提出的保性能鲁棒混合H2/H∞控制方法的控制效果明显,能有效地减小结构的地震峰值响应,且控制系统对结构参数不确定性有很强的鲁棒性.     

基于LMI的建筑结构地震动H_∞控制研究

本文从H∞ 控制理论出发 ,基于线性矩阵不等式构造得出建筑结构在地震作用下的状态反馈最优H∞ 控制器及γ 次优H∞ 控制器。这种控制器的设计不需要已知外界输入信号。通过算例分析了有效的抑制地震干扰的几种方式 ,证实了这种控制器对于不同地震的有效抑制作用 ,得到了一些可供借鉴的结论。     

基于LMI的磁悬浮列车姿态H∞/H2混合控制

针对目前新型的单轨磁悬浮列车姿态控制问题 ,建立了磁悬浮列车姿态的状态空间模型 .在对该模型进行线性化后 ,设计了基于 LMI的 H∞ /H2 混合控制器 ,有效地控制了列车运行时发生的车厢上下振动及其倾斜 .通过系统仿真 ,得到此种控制器具有良好的控制性能 .     

基于有限时间滤波控制的电机驱动系统结构/控制一体化设计

针对电机驱动系统进行了基于有限时间控制器的结构/控制一体化设计.针对电机驱动系统跟踪控制问题,采用有限时间收敛方法设计了跟踪控制器.考虑系统状态信息不可测的情况,设计了有限时间滤波控制器,在估计系统速度信息的同时实现了有限时间跟踪控制.为进一步提升系统控制性能,考虑结构与控制之间存在的耦合问题,对电机驱动系统进行结构/控制一体化设计.首先针对电机驱动系统设计了同时考虑结构优化和控制器优化的一体化性能指标.所设计一体化性能指标能够在满足控制性能要求的同时,得到所能驱动的最大负载.同时优化系统的结构参数与控制器参数能够使控制系统达到全局最优,从而取得良好的控制效果.随后,采用嵌套优化策略对电机驱动系统的一体化设计问题进行简化,采用自适应步长的布谷鸟搜索算法对控制器参数优化问题进行求解,得到了一体化最优解.通过数值仿真验证了所提方法的有效性.     

大型沉井结构施工过程的H∞控制设计

岩土工程的复杂性和施工环境的变异性使得大型沉井结构的施工在保证均匀下沉、防止突沉和控制终沉的姿态控制问题上难度较大。鉴此本文利用H∞ 控制理论对沉井的下沉进行控制器设计 ,用实际工程进行仿真模拟 ,为沉井的施工控制提供一种可用的新方法     

分数布朗运动干扰下广义模糊系统的有限时间随机有界性分析

分数布朗运动作为动力学系统中一类随机扰动的输入噪声受到越来越多学者的关注。研究了带有分数布朗运动的广义T-S模糊系统的有限时间随机有界性问题。首先提出一个带有分数布朗运动干扰的广义T-S模糊系统模型,在此基础上设计了一个模糊状态反馈控制器,然后构造了一个与分数布朗运动的Hurst指数相关的新型Lyapunov泛函,利用线性矩阵不等式得到了所研究系统有限时间随机有界的充分条件。最后通过一个数值算例验证了本文结论的有效性。     

具有随机时变时滞及数据包丢失的网络系统H_∞状态估计

研究了一类具有随机时变时滞和数据包丢失的网络系统H∞滤波器设计问题。由于系统的测量数据打包后经过网络传输到远端的滤波器,数据包在传输过程中会发生时滞甚至丢失等现象,并且时滞的发生是随机的且有界,而数据丢包可能是连续的。提出一个新的模型来同时描述随机时滞和多丢包的网络诱导现象,并基于此模型设计使滤波误差系统均方意义下渐近稳定并具有指定H∞性能的滤波器。滤波器参数通过求解一个线性矩阵不等式得到。仿真算例表明了所提算法的有效性。     

基于粒子群优化算法的结构-精密装置微振动鲁棒自稳定H_2/H_∞控制方法

将粒子群优化算法(PSO)与鲁棒H2/H∞控制思想结合,以系统传递函数矩阵为对象,优化其H2范数或H∞范数,并考虑系统稳定性条件,提出了鲁棒自稳定H2/H∞振动控制方法,并计算得到使系统稳定且控制效果最优的输出反馈控制器。以3层框架结构及其首层安置一双自由度精密装置这一综合系统为对象,考虑两种不同位置矩阵的铁路交通荷载,结果表明位置矩阵对优化影响较大;数值试验结果表明本文方法收敛速度快,计算耗时短,振动控制效果良好,为结构鲁棒振动控制提供了新思路。     

室内散热器供热系统的鲁棒控制北大核心

建立了由散热器、阀门、室内空气和围护结构动态模型构成的室内散热器供热系统动态模型,分析了散热器供热系统的稳态与动态特性,提出了鲁棒H_∞控制器和鲁棒PI控制器的设计方法,对比分析了这2种控制器的扰动抑制性能。结果表明,这2种控制器都能提高室内供热系统的扰动抑制效果,但鲁棒H_∞控制器在稳定性、控制速度、控制精度上都优于鲁棒PI控制器。